我國的地底下卻埋藏著一個巨大的能源寶庫,即便隻開采它的2%,也足以供我們使用幾千年?
過去,幹熱巖作為一種鮮為人知的地熱能源形式,一直隱藏在地球深層,未被廣泛開發利用。當它逐漸走入大傢的視野中,很多人都發出瞭疑問:幹熱巖究竟是啥?為什麼之前沒有被開采出來用呢?藏在地球那麼深處的位置,隨便開采會不會引發人類災難呢?
什麼是幹熱巖?
幹熱巖,顧名思義,是指位於地球深層的巖石,在高溫、高壓環境下不含水分。這些巖石通常埋藏在地殼深處,接近地幔的位置。
這種類型的巖石主要包括橄欖巖、輝石巖等,它們所處的環境異常惡劣,溫度高達數百攝氏度,壓力巨大,它們在地質演變的過程中受到高溫和高壓的影響,就蘊含著巨大的地熱能量。
那麼這樣一種被埋藏在地殼深處的石頭到底是怎樣被發現的呢?
其實事情還要從19世紀末開始說起,科學傢們希望能夠窺探地球內部的構造和性質,但因為那時科技設備遠遠不如今日發達,要深入地下幾千米並非易事。
直到20世紀初,隨著地質學、地球物理學等科學領域的發展,人們逐漸認識到地熱現象與地球內部有著密切聯系,對地熱資源的開發也就成為瞭當時的熱門話題。然而,要找到地熱資源的合適位置卻是一個挑戰。
在這個時候,科學傢們開始留意到一些異常的地熱現象,比如一些地區地下深處的溫度異常升高。這引起瞭他們的興趣,開始有人猜測,或許在這些異常的地方,存在著一種特殊的巖石。
科學傢們開始展開深入的地質勘探,通過鉆井等手段嘗試深入地下。隨著技術的不斷進步,他們確實證實瞭自己的猜想,發現瞭幹熱巖的蹤跡。
這一巨大的發現讓科學傢們如獲至寶,因為幹熱巖的存在意味著可能有巨大的地熱能源可供利用,通過深井鉆探和地熱發電技術,科學傢們可以利用幹熱巖的高溫能量,將其轉化為電力。這種地熱能的開發不僅具有環保特性,還可以為人們提供穩定、可靠的電力供應。
在20世紀中葉,特別是20世紀80年代和90年代,隨著地熱能技術的逐漸成熟,科學傢們對幹熱巖的研究和利用取得瞭飛躍性的進展。
幹熱巖與其他能源相比有什麼優勢?
與傳統的化石燃料如煤、石油,以及核能等其他能源相比,幹熱巖可謂是有著獨特的優勢。
其中最重要的一點是:幹熱巖能源是一種可再生能源。相較於化石燃料,它的產生不依賴於有限的自然資源,不會像石油、煤炭那樣隨著時間的推移而逐漸枯竭。
幹熱巖能源的儲量潛力極大,地球深層蘊藏的幹熱巖不僅分佈廣泛,而且儲量巨大。科學傢們估計,全球地熱資源中,幹熱巖所占比例相當可觀。相對於風能、太陽能等受天氣影響較大的可再生能源,幹熱巖能源的產能更為穩定可靠。
在地下深處,幹熱巖的溫度相對穩定,不受氣象條件的制約,能夠為電力系統提供持續穩定的能源供應。
這意味著我們有望通過不斷的技術創新和開發,充分利用這一巨大的地熱能量,滿足人類對能源需求的日益增長。
而且幹熱巖能源的開采過程對環境的影響較小。相比於傳統的礦石開采和化石燃料的燃燒,幹熱巖能源的提取更為清潔。在地下深處,它不僅不會導致地表破壞和環境污染,在能源轉化過程中產生也更加的清潔環保。
幹熱巖的開采和利用
大傢別看幹熱巖有那麼多的優勢,但為什麼現在世界各國還是沒有充分應用幹熱巖能源呢?因為這種能源的開采技術難度十分之大。
這些巖石通常埋藏在地球深處,深度可能達到數千米,甚至更深。相較於其他能源的開采,如煤炭和石油,要深入地下進行幹熱巖的勘探和提取遠比想象中更為復雜和困難。
與傳統能源不同,開采幹熱巖能源還需要密切關註當地的地質情況,地質差異可能導致能源分佈不均,影響整體的開發利用。科學傢們需要克服地質深層環境的極端條件,進行深井鉆探等操作,這增加瞭整個開采過程的技術難度。
而且幹熱巖能源的開發技術也尚未成熟,雖然科學傢們在過去幾十年裡取得瞭一些突破性的進展,但與傳統的能源開采技術相比,幹熱巖的開發技術和市場認知度仍然處於相對初級的階段。
現在的大部分人提到能源,仍然想到的還是石油、煤炭、風能等,甚至連幹熱巖的名字都沒有聽說過,市場對於幹熱巖的認知度和接受度還比較低,無法吸引更多的投資和資源,所以很多國傢根本無力承擔開采前期的巨額投資。
對於這部分國傢來說,如何高效、經濟地提取地下深處的熱能,仍然是一個亟待解決的問題。
中國幹熱巖開發
近年來,我國一直致力於開發綠色新能源事業,不僅大力推動新能源汽車,更是在我國青海、山東等地區發現瞭大量的幹熱巖礦藏能源,估值高達萬億元,而且能夠持續使用達到3900年左右,引來各國紛紛投資。
未來,幹熱巖能源將在我國的能源供給中發揮重要的支持作用。目前已發現的幹熱巖總量已達到總儲量的六分之一,這龐大的儲量為我國提供瞭巨大的節約傳統能源的潛力,將為我國的可持續能源發展做出巨大的貢獻。
美國是最早實現生產的國傢之一,早在20世紀70年代就開始瞭幹熱巖的開采和加工,並與技術各異的德國、日本等國傢聯合進行合作。經過近20年的發展,美國在幹熱巖開采方面取得瞭顯著的成就,開采深度達到瞭4500米,深層幹熱巖溫度高達300度,人工交換深度也在3600米以上,展現瞭在任何能源領域都保持領先水平的實力。
我們不得不承認,如果要和西方發達國傢相比來說,我國對於幹熱巖開采領域技術確實起步較晚,但取得的進展卻十分迅猛。
在福建的幹熱巖礦井區,我國用短短五年的時間就將鉆井深度提升至4000米。這一高效的作業能力不僅顯示出我國科技發展的活力,也為未來的幹熱巖能源開發奠定瞭堅實基礎。
在能源勘探和開采領域,我們正不斷尋求更先進的技術支持,力求實現更好的發展。盡管目前技術水平尚未達到預期,導致幹熱巖能源的應用還未進入日常普及階段。
眼下,幹熱巖能源的應用仍處於試驗階段。例如,利用幹熱巖進行發電的理論設計十分可行。通過向深孔內部註水,將冷水送入幹熱巖礦藏,受到高溫的影響,冷水迅速升溫。然後,通過設備將這些高溫水抽取出來,利用其熱能通過轉換發電設備進行加工,實現發電過程。
盡管理論上的設計非常可喜可賀,但在實際應用階段,由於鉆井和鉆孔深度受到目前技術水平的限制,使得這一技術的推廣和普及仍需等待技術的日臻成熟。
盡管幹熱巖能源在可再生能源領域具有巨大的潛力,但目前仍然面臨著開采難度大、技術尚未成熟、商業化難度大等一系列挑戰。
當前,科學傢們正在積極尋求創新性技術,以提高鉆井和鉆孔的深度,從而更好地釋放幹熱巖潛在的能源。在技術逐漸成熟的過程中,我們相信幹熱巖能源將逐步邁向實用化和普及化,為我國能源領域註入新的活力,也為世界提供更為清潔和可持續的能源選擇。
希望在不久的將來,我們能夠見證這一新型能源的蓬勃發展,為地球的能源格局註入新的活力。